(6.7)-第六章 微生物的生長及外界因素的影響

第六章微生物的生長及外界因素的影響第一節(jié)微生物生長的研究方法第二節(jié)微生物的生長第三節(jié)環(huán)境條件對(duì)微生物生長的影響及其控制第一節(jié)微生物生長的研究方法生長：是細(xì)胞體積、內(nèi)含物和細(xì)胞數(shù)目的增加。繁殖：產(chǎn)生新一代的過程。單細(xì)胞微生物的生長和繁殖是同一的概念。多細(xì)胞微生物的生長與繁殖是二個(gè)不同的概念。純培養(yǎng)（pureculture）：從一個(gè)細(xì)胞或者一種細(xì)胞群繁殖得到的后代。細(xì)菌純培先得到單個(gè)細(xì)胞——繁殖得到菌落真菌純培養(yǎng)

先得到單個(gè)孢子——萌發(fā)得到菌絲體純培養(yǎng)技術(shù)是微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)一、微生物純培養(yǎng)的分離方法原理和方法菌落（colony）:單個(gè)微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、

繁殖到一定程度可以形成肉眼可見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的

子細(xì)胞群體。實(shí)驗(yàn)室常用的微生物分離的方法1、稀釋平皿分離法（一）稀釋分離法A系列稀釋傾注平皿法B傾注平皿C

培養(yǎng)步驟D單菌落涂布平皿法A梯度稀釋B

吸取合適濃度的菌懸浮液步驟C用玻璃刮鏟涂勻D培養(yǎng)E單菌落2、平皿劃線分離法分區(qū)劃線：適用于濃度較大的樣品連續(xù)劃線：適用于濃度較

低的樣品挑取單菌落接入新的培養(yǎng)基中獲得純的培養(yǎng)體(二)單細(xì)胞挑取法單菌落1、使用選擇性培養(yǎng)基直接分離（三）選擇性培養(yǎng)基分離法只允許特定微生物生長抑制或阻止其他微生物的生長例：從土壤中分離篩選產(chǎn)生蛋白酶的細(xì)菌營養(yǎng)選擇因子：牛奶或酪蛋白2、控制環(huán)境因素包括PH值，溫度等條件例1：高溫淀粉酶的細(xì)菌選擇因子：營養(yǎng)物質(zhì)淀粉和溫度650C例2：芽孢細(xì)菌的分離利用芽孢細(xì)菌芽孢的抗高溫的能力，將樣品進(jìn)行高溫處理（四）其它獲得純培養(yǎng)的方法共培養(yǎng)：厭氧培養(yǎng)管

（產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌，利用氫氣和乙酸的產(chǎn)甲烷菌）二元培養(yǎng)法：噬菌體與寄主細(xì)菌共同培養(yǎng)感染發(fā)病接種再分離獲得純培養(yǎng)體例玉米小斑病科赫法則（Koch’spostulates）接種至敏感寄主二、微生物的培養(yǎng)方法（一）好氧培養(yǎng)法固體培養(yǎng)法（試管斜面、培養(yǎng)皿）液體培養(yǎng)法（搖床）（二）厭氧培養(yǎng)法（三）分批培養(yǎng):

它是采用完全封閉的容量，一次接種，靜置培養(yǎng)，固體或液體培養(yǎng)基易均可采用。實(shí)驗(yàn)室微生物的培養(yǎng)最常用的方法在細(xì)菌進(jìn)入對(duì)數(shù)期時(shí)，一方面以一定速度源源不斷地輸入新鮮液，另一方面緩緩地以同樣速度移去培養(yǎng)物（包括菌體和代謝產(chǎn)物），可以延長對(duì)數(shù)生長期，這種培養(yǎng)方法稱為連續(xù)培養(yǎng)。（四）連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）1、恒化連續(xù)培養(yǎng)控制恒定的流速，使由于細(xì)菌生長而耗去的營養(yǎng)及時(shí)得到補(bǔ)充，培養(yǎng)室中營養(yǎng)物濃度基本恒定，從而保持細(xì)菌的恒定生長速率，故稱恒化連續(xù)培養(yǎng)，又叫恒組成連續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)液是一種低濃度限制性養(yǎng)料恒化連續(xù)培養(yǎng)2、恒濁連續(xù)培養(yǎng)不斷調(diào)節(jié)流速而使細(xì)菌培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法叫恒濁連續(xù)培養(yǎng)。在恒濁連續(xù)培養(yǎng)中以培養(yǎng)器中微生物細(xì)胞的密度為監(jiān)控對(duì)象，用于恒濁培養(yǎng)的培養(yǎng)裝置稱為恒濁器。恒濁器（五）同步培養(yǎng)同步生長嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件（養(yǎng)料供應(yīng)、溫度、PH值等）,使群體細(xì)胞中每個(gè)細(xì)胞個(gè)體的生長速度相同，在生活周期中都處于相同的生長階段。即每個(gè)細(xì)胞同時(shí)分裂，彼此間形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)、生理生化等特征都一致。用途同步生長的細(xì)胞是研究細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)的良好材料。獲得同步培養(yǎng)的方法控制溫度適宜與不適宜溫度交替進(jìn)行控制培養(yǎng)基成分將培養(yǎng)物置于營養(yǎng)不足的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)入營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中。

機(jī)械法密度梯度離心根據(jù)大小將培養(yǎng)物分成不同大小的帶。過濾分離法利用不同孔徑的膜獲取不同大小的培養(yǎng)物?？刂骗h(huán)境條件解除抑制法使用DNA復(fù)制或蛋白質(zhì)合

成的抑制劑三、細(xì)菌生長的測(cè)定單細(xì)胞微生物生長的測(cè)量菌體細(xì)胞的數(shù)量菌體的重量衡量微生物生長的標(biāo)準(zhǔn)單細(xì)胞微生物細(xì)菌、酵母菌個(gè)體細(xì)胞的增大是有限的，細(xì)胞長大到一定程度就開始分裂、繁殖、菌體數(shù)量增多。單細(xì)胞微生物的生長是以群體細(xì)胞數(shù)目的增加來衡量的。多細(xì)胞微生物生長的測(cè)量菌體的體積、重量、菌絲長度活細(xì)胞計(jì)數(shù)法（稀釋平皿培養(yǎng)法）電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)法比濁法顯微境直接計(jì)數(shù)法最大概率法（一）微生物細(xì)胞數(shù)量的測(cè)定細(xì)胞數(shù)量的測(cè)定1、細(xì)胞總數(shù)的測(cè)定2、活菌數(shù)量的測(cè)定濃縮法顯微鏡直接計(jì)數(shù)法血球計(jì)數(shù)板法不僅適于細(xì)菌計(jì)數(shù)，也適用于酵母菌及霉菌孢子計(jì)數(shù)比濁法原理根據(jù)菌懸液的透光量間接地測(cè)定細(xì)菌的數(shù)量細(xì)菌懸浮液的濃度與透光度成反比，與光密度成正比用光密度(OD值)表示樣品菌液濃度優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)便快捷，但只能檢測(cè)含有大量細(xì)菌的懸浮液，缺點(diǎn)顏色太深的樣品，不能用此法測(cè)定電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)法

測(cè)定小孔中液體的電阻變化，小孔僅能通過一個(gè)細(xì)胞，當(dāng)一個(gè)細(xì)胞通過這個(gè)小孔時(shí)，電阻明顯增加，形成一個(gè)脈沖，自動(dòng)記錄在電子記錄裝置上。工作原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確只識(shí)別顆粒大小，而不能區(qū)分是否為細(xì)菌，要求待測(cè)菌懸液中不含任何碎片。稀釋平皿測(cè)數(shù)法原理平板菌落計(jì)數(shù)法（cfu法）為常用方法根據(jù)每個(gè)活的細(xì)菌能長出一個(gè)菌落而設(shè)計(jì)操作步驟取一定容量的菌懸液，作一系列的倍比稀釋，然后將定量的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)出的菌落數(shù)，計(jì)算出培養(yǎng)物中的活菌數(shù)。優(yōu)點(diǎn)靈敏度高，是目前國際上許多國家所采用的方法。缺點(diǎn)步驟稍繁瑣，所需要的時(shí)間較長cfucfu:單位體積內(nèi)菌落的個(gè)數(shù)數(shù)菌落廣泛應(yīng)用于水、牛奶、食物、藥品等各種材料的細(xì)菌檢驗(yàn)，是最常用的活菌計(jì)數(shù)法。應(yīng)用最大概率數(shù)法優(yōu)點(diǎn)：活菌計(jì)數(shù)，適用于特殊細(xì)菌

缺點(diǎn)：計(jì)數(shù)結(jié)果為概值單細(xì)胞培養(yǎng)液系列稀釋步驟培養(yǎng)得到臨界級(jí)數(shù)最大概率數(shù)稀釋度10-110-210-310-410-510-610-710-8重復(fù)數(shù)55555555細(xì)菌生長管數(shù)55555410求得近似值最大概率的臨界指標(biāo)數(shù)為541，查5次近似值統(tǒng)計(jì)表得到近似值為17，乘以第一位數(shù)的稀釋倍數(shù)105得到活菌數(shù)為17×105。濃縮法又稱濾膜法適用范圍：空氣、水等體積大而含菌濃度低的樣品中的活菌操作步驟：待測(cè)樣品通過微孔薄膜（硝酸纖維素薄膜）

膜進(jìn)行培養(yǎng)菌落數(shù)推算樣品含菌量1、測(cè)定細(xì)胞重量法(二)

細(xì)胞生物量的測(cè)定

濕重法干重法單位體積培養(yǎng)物經(jīng)離心后將濕菌體進(jìn)行稱重單位體積培養(yǎng)物經(jīng)離心后，清洗放入干燥器加熱烘干后稱重。適用范圍菌體濃度較高的樣品，是測(cè)定絲狀真菌生長量的一種常用方法。2、測(cè)定細(xì)胞某一物質(zhì)的總含量原理氮、碳、ATP、DNA等是細(xì)胞的主要成分，含量較穩(wěn)定，測(cè)定這些物質(zhì)的含量可以推知細(xì)胞的質(zhì)量。蛋白質(zhì)的測(cè)定蛋白質(zhì)=含氮量×6.25計(jì)算含氮量蛋白質(zhì)含量細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量7-10%細(xì)胞生物總量DNA含量測(cè)定缺點(diǎn)過程復(fù)雜，費(fèi)時(shí)ATP含量測(cè)定提取ATP

利用熒光素-熒光素酶反應(yīng)計(jì)算ATP量得到生物量優(yōu)點(diǎn)靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確，基本不受菌齡和環(huán)境影響（除ATP測(cè)定受培養(yǎng)基中磷量的影響外）代謝活性法例培養(yǎng)物是完全透明的，比濁法無法計(jì)數(shù)培養(yǎng)很困難，cfu法也不容易計(jì)數(shù)原理微生物的生長與細(xì)胞內(nèi)生理代謝活性相關(guān)，可通過測(cè)定代謝活性來估算生物量測(cè)定指標(biāo)單位體積培養(yǎng)物單位時(shí)間消耗的營養(yǎng)物或氧氣，產(chǎn)酸量產(chǎn)CO2量一定條件一定時(shí)間，菌絲長度和菌落大小優(yōu)點(diǎn)其它方法無法計(jì)算生物量時(shí)可用缺點(diǎn)屬于間接方法，影響因素較多，誤差較大僅適合在特定條件下做比較分析。測(cè)定微生物生長的方法很多，各種方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)，也不是在任何情況下都適用。在微生物學(xué)工作中一般常用的是平皿菌落計(jì)數(shù)法和比濁法。而且比濁法和菌落計(jì)數(shù)法就可以滿足絕大多數(shù)細(xì)菌的計(jì)數(shù)，實(shí)際工作中，哪種方法比較適合，得根據(jù)具體條件而定。總結(jié)第二節(jié)微生物的生長一、微生物的個(gè)體生長1、真核細(xì)胞的生長周期（1）分裂間期（G1）:上一次細(xì)胞分裂完成到DNA復(fù)制之前的時(shí)期。主要是物質(zhì)的積累。（2）DNA合成期（S）：細(xì)胞內(nèi)全部染色體的合成和組蛋白的合成。（3）第二次生長期（G2）：DNA復(fù)制完成后，細(xì)胞分裂開始之前，

物質(zhì)繼續(xù)積累（RNA和蛋白質(zhì)）（一）細(xì)胞生長周期上一次分裂結(jié)束到下一次分裂完成所經(jīng)歷的過程真菌、藻類、原生動(dòng)物等真核微生物大都遵循這一周期規(guī)律，但不同時(shí)期在細(xì)胞周期中所占時(shí)間長短不同。(4)有絲分裂期（D）：產(chǎn)生新子細(xì)胞。(5)靜止期（G0）：可有可無2、原核細(xì)胞的生長周期原核細(xì)胞生長周期一般較短，階段劃分也不如真核生物明顯，可分為一下3個(gè)時(shí)期（1）DNA復(fù)制前的準(zhǔn)備期（I）：隨營養(yǎng)條件變化較大（2）DNA復(fù)制期（R）：占整個(gè)周期時(shí)間比較多，時(shí)間相對(duì)

比較穩(wěn)定（3）細(xì)胞分裂期（D）：細(xì)胞中央形成橫膈膜，將細(xì)胞一分為二，所需時(shí)間也相對(duì)比較穩(wěn)定。許多細(xì)菌在細(xì)胞水平上分化形成特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為明顯

的生活循環(huán)。

如：芽孢桿菌——芽孢藍(lán)細(xì)菌——異性胞

鏈酶菌——分生孢子粘細(xì)菌——子實(shí)體（二）細(xì)菌細(xì)胞的分化研究細(xì)菌分化的意義理論：了解生物的基本特性實(shí)用：分化階段產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，細(xì)菌與環(huán)境的互作。細(xì)菌細(xì)胞的分化是細(xì)胞在生長發(fā)育過程中發(fā)生的形態(tài)、結(jié)構(gòu)

和生理功能上一系列的變化。細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但它們的細(xì)胞也有不同程度的分化。細(xì)菌芽孢形成過程機(jī)制

主要由遺傳因子決定培養(yǎng)基成分對(duì)其影響較大

起始階段是可逆的，轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基可恢復(fù)

到營養(yǎng)細(xì)胞

前芽孢形成后不會(huì)逆轉(zhuǎn)

受200多個(gè)基因調(diào)控（一）分批培養(yǎng)中細(xì)菌群體的生長生長曲線（growthcurve）：將少量的單細(xì)胞微生物純培養(yǎng)菌種接種到新鮮的液體培養(yǎng)基中，在最適條件下培養(yǎng)，定時(shí)測(cè)定菌體的數(shù)量，以菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，所繪制出來的曲線為生長曲線。1、延緩期（調(diào)整期）2、對(duì)數(shù)期3、穩(wěn)定期4、衰亡期二、微生物的群體生長1、延緩期（lagphase）特點(diǎn)菌種剛接入新鮮培養(yǎng)基中，不立即繁殖，需經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)整細(xì)菌細(xì)胞體積增大，原生質(zhì)均勻一致，貯存物質(zhì)轉(zhuǎn)化為代謝活躍物質(zhì)，DNA含量提高，酶的含量和活性提高，生理代謝處于活躍時(shí)期。延遲期的適應(yīng)時(shí)間長短，因菌種和培養(yǎng)條件而有差異，幾分鐘至幾小時(shí)不等。2、對(duì)數(shù)期（logphase）細(xì)胞代謝活躍期，生長旺盛，每分裂一次所間隔的時(shí)間更短，

單位時(shí)間內(nèi)細(xì)菌數(shù)量成倍增加(2n)。根據(jù)細(xì)菌生長曲線，可以算出細(xì)菌繁殖的代數(shù)，每繁殖一代

所需要的時(shí)間(世代時(shí)間，代時(shí))。對(duì)數(shù)期是獲取菌種的最佳時(shí)期特點(diǎn)微生物能否以對(duì)數(shù)期一直生長下去？營養(yǎng)物質(zhì)不足，代謝物的積累和環(huán)境條件的變化(PH,氧化還原電位，溫度)，因而生長繁殖速度緩慢降下來，而達(dá)到最高生長期。3、穩(wěn)定期(stationaryphase)細(xì)菌經(jīng)過對(duì)數(shù)期的旺盛生長后，培養(yǎng)環(huán)境開始惡化，營養(yǎng)缺乏，代謝產(chǎn)開始積累，pH和Eh等的變化限制了細(xì)胞繼續(xù)高速地生長和分裂。細(xì)菌老細(xì)胞死亡的數(shù)目和新細(xì)胞增長的數(shù)目趨于平衡。細(xì)胞開始積累貯存物質(zhì)，形成芽孢，合成次生代謝產(chǎn)物。活細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最大，是收獲菌體的最佳時(shí)期。特點(diǎn)4、衰亡期(deathphase)環(huán)境條件更加惡化，細(xì)胞活力繼續(xù)衰退，細(xì)胞的死亡率逐漸增高，活菌數(shù)急劇減少。細(xì)胞呈多形態(tài)，畸形細(xì)胞出現(xiàn)。是收獲次生代謝產(chǎn)物

的最佳時(shí)期。特點(diǎn)（二）連續(xù)培養(yǎng)中細(xì)菌群體的生長優(yōu)點(diǎn)：微生物能夠在比較恒定的生長條件下以恒定的生長速率生長(三)固體培養(yǎng)基上細(xì)菌群體的生長

細(xì)胞在固體培養(yǎng)基上生長時(shí)，細(xì)胞分裂后不能分散開來，因此相對(duì)地固定集中在培養(yǎng)基表面生長，形成肉眼可見的群落。菌落菌落特征是細(xì)菌鑒定的重要指標(biāo)1、線狀2、有小突起3、有小刺4、念珠狀5、擴(kuò)展?fàn)?、假根狀7、樹狀8、散點(diǎn)狀菌落斜面培養(yǎng)特征（四）絲狀微生物群體的生長原核微生物放線菌和真核微生物的絲狀真菌以單位時(shí)間內(nèi)微生物細(xì)胞的物質(zhì)量（主要是干物質(zhì)）表示液體培養(yǎng)基中的狀態(tài)：松散絮狀----緊密菌絲球狀不等影響因素接種體積大小接種物是否凝聚菌絲體是否容易斷裂絲狀微生物群體生長規(guī)律與單細(xì)胞微生物類似菌落并非大量細(xì)胞的簡(jiǎn)單堆積，而是有一定形狀和結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出有特色圖案。相同的菌因培養(yǎng)條件不同可以表現(xiàn)不同的圖形不同的菌種和菌株也可以表現(xiàn)相同的形態(tài)營養(yǎng)缺乏的固體培養(yǎng)基表現(xiàn)更為典型菌落的圖案細(xì)胞分化細(xì)菌的多細(xì)胞性細(xì)菌的群體效應(yīng)信息交換的機(jī)制增加對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性協(xié)同生長有效獲取養(yǎng)分，抵御拮抗生物本節(jié)課學(xué)習(xí)要點(diǎn)思考題1、了解細(xì)菌生長曲線、同步生長、連續(xù)培養(yǎng)、菌落2、理解獲得微生物純培養(yǎng)體的方法以及細(xì)菌群體生長測(cè)量方法3、掌握細(xì)菌生長曲線的特點(diǎn)1、概念：純培養(yǎng)、同步生長、連續(xù)培養(yǎng)、菌落、2、獲得微生物純培養(yǎng)體有哪些方法？3、細(xì)胞生物量的測(cè)定有哪些方法？4、細(xì)菌生長曲線有何特點(diǎn)？微生物需要環(huán)境條件，同時(shí)也受環(huán)境條件的影響。環(huán)境條件的改變可引起微生物形態(tài)、生理、生長、繁殖等特征的改變；嚴(yán)重可導(dǎo)致微生物的死亡。第三節(jié)環(huán)境條件對(duì)微生物

生長的影響及其控制影響環(huán)境因素溫度PH值濕度氧氣與氧化還原電位輻射化學(xué)殺菌劑一、溫度溫度是影響微生物生長繁殖最重要的因素之一溫度對(duì)機(jī)體活性的影響表現(xiàn)為

在一定范圍內(nèi)，機(jī)體的代謝隨著溫度的上升而增加超過一定范圍，則細(xì)胞功能急劇下降以至死亡。微生物的溫度適應(yīng)范圍較廣（-120C-900C），但有最低生長溫度、

最適生長溫度和最高生長溫度三個(gè)基本點(diǎn)，在最適溫度下生長

狀況最好。（一）微生物生長的溫度類型根據(jù)微生物對(duì)溫度的適應(yīng)范圍不同低溫型微生物中溫型微生物高溫型微生物1、低溫型微生物具有較低的最適生長溫度，10-150C常見于寒帶的凍土、海洋、湖泊、冷泉及冷藏中適應(yīng)低溫的條件：酶在低溫下活性高

細(xì)胞膜不飽和脂肪酸含量高，低溫下保持半流動(dòng)狀態(tài)和較高生理活性2、中溫型微生物大多數(shù)微生物屬于這類，最適溫度為25-370C廣泛分布于土壤、水、空氣和動(dòng)植物上3、高溫型微生物噬熱微生物最適生長溫度在45-600C，分布于堆肥和沼氣發(fā)酵池中極端噬熱微生物的最適生長溫度為70-900C，分布于溫泉、大洋底火山口處（二）溫度對(duì)微生物生長的影響及控制致死溫度：能在10min內(nèi)殺死某種微生物的高溫界限。致死時(shí)間：在某溫度下殺死細(xì)胞所需的最短時(shí)間。不同微生物致死溫度不同大多數(shù)細(xì)菌、病毒、酵母菌和絲狀真菌的營養(yǎng)體致死溫度50-650C放線菌和真菌的孢子抗熱能力稍強(qiáng)，致死溫度為75－80℃細(xì)菌的芽胞抗熱性最強(qiáng)，100℃以上耐數(shù)分鐘。例牛奶、飲料和酒類多用63-660C，30min或750C，15s(巴氏消毒)來殺死其中的病原菌（傷寒桿菌、結(jié)核桿菌等）1、干熱滅菌（1）烘箱熱空氣法

（2）火焰滅菌法2、濕熱滅菌法（1）水煮沸法

（2）間歇滅菌法（3）巴氏消毒法

（4）高壓蒸汽滅菌法同一溫度下，濕熱滅菌比干熱滅菌的效果好蒸汽穿透力較強(qiáng)，且蛋白質(zhì)含水量越高越易凝固3、影響高溫滅菌效果的因素微生物種類

放線菌和真菌孢子抗熱能力較強(qiáng)溫度和作用時(shí)間

致死時(shí)間和致死溫度滅菌對(duì)象的性質(zhì)pH7左右微生物抗熱性最強(qiáng)，偏酸偏堿則抗熱性下降4、低溫對(duì)微生物的影響造成微生物細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低，新陳代謝活動(dòng)減緩，處于休眠狀態(tài)，能在較長時(shí)間內(nèi)保持其活力，溫度提高仍可恢復(fù)正常生活中。微生物低溫耐受力很強(qiáng)，-20~-70℃下可生存，但保存過程中菌體內(nèi)的水分凍結(jié)，生化反應(yīng)無法進(jìn)行而停止生長。游離水形成冰晶體造成細(xì)胞脫水死亡。菌種保存（冰箱、液氮罐）時(shí)常采用極速冷凍或在細(xì)胞懸浮液中加入甘油等保護(hù)劑。原理應(yīng)用二、水分及其可給性（一）水活度水分對(duì)維持微生物的正常生命活動(dòng)是必不可少的，干燥會(huì)造成微生物失水代謝停止以至死亡。不同的微生物對(duì)干燥的抵抗力是不一樣的。水活度：aw=p（溶液蒸汽壓）/p0（純水蒸汽壓）大多微生物生活在aw：0.66-0.99之間。細(xì)菌：0.93-0.99絲狀真菌：0.80嗜鹽細(xì)菌：0.76嗜高滲酵母菌：0.73

部分放線菌和絲狀真菌生活在空氣中，要求Rh>70%。以細(xì)菌的芽孢抗干燥能力最強(qiáng)，霉菌和酵母菌的孢子也具較強(qiáng)的抵抗力，依次為革蘭氏陽性球菌、酵母的營養(yǎng)細(xì)胞、霉菌的菌絲。影響微生物對(duì)干燥抵抗力的因素較多，干燥時(shí)溫度升高，微生物容易死亡，微生物在低溫下干燥時(shí)，抵抗力強(qiáng)，所以，干燥后存活的微生物若處于低溫下，可用于保藏菌種。（二）滲透壓大多數(shù)微生物適于在等滲的環(huán)境生長，若置于高滲溶液（如20%NaCl）中，水將通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞周圍的溶液中，造成細(xì)胞脫水而引起質(zhì)壁分離，使細(xì)胞不能生長甚至死亡。若將微生物置于低滲溶液（如0.01%NaCl）或水中，外環(huán)境中的水從溶液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞膨脹，甚至破裂致死。腌漬蔬菜、肉類及果脯蜜餞時(shí)，糖的濃度通常在50%~70%，鹽的濃度為5%~15%。三、酸堿度（pH）1、微生物生長的適宜pH范圍微生物生長的pH值范圍極廣，

pH1~11都有微生物生活，有少數(shù)種類還可超出這一范圍。絕大多數(shù)種類都生長在pH4

~9之間。大多細(xì)菌適宜的pH：6.5-7.5大多放線菌的pH：7.5-8.0大多真菌的pH：5-6

pH微生物

最低

最適

最高

褐球固氮菌4.5

7.4~7.6

9.0大豆根瘤菌 4.2 6.8~7.011.0亞硝酸細(xì)菌7.07.8~8.6 9.4氧化硫桿菌1.0 2.0~2.8 4.0~6.0嗜酸乳酸桿菌4.0-4.65.8~6.66.8放線菌5.0 7.0~8.010.0酵母菌3.05.0~60 8.0黑曲霉

1.55.0~60 9.0

2、pH對(duì)微生物作用機(jī)理影響細(xì)胞質(zhì)膜電荷和養(yǎng)料吸收影響酶的活性改變環(huán)境中養(yǎng)料的可給性或有害物質(zhì)的毒性。

3、pH的改變與調(diào)整微生物培養(yǎng)一段時(shí)間后，pH會(huì)改變，因此常在培養(yǎng)基中加入適當(dāng)?shù)木彌_溶液來穩(wěn)定pH。4、pH改變微生物的代謝同一種微生物在不同的pH條件下，積累的代謝產(chǎn)物不同；

在不同的生長階段，對(duì)pH的要求也不同。黑曲霉的代謝產(chǎn)物是一個(gè)典型，最適生長pH值為5.0~6.0，在pH2.0

~2.5范圍有利于產(chǎn)擰檬酸，在pH7.0左右時(shí)，則以合成草酸為主。丙酮丁醇梭菌的最適生長繁殖的pH值為5.5~7.0范圍內(nèi)，在pH值4.3~5.3范圍內(nèi)發(fā)酵生產(chǎn)丙酮丁醇。

(一)氧氣與微生物的關(guān)系

四、氧氣和氧化還原電位

類

群

氧氣（O2）

需氧性微生物：專性需氧性必須有O2才能生活兼性需氧性有O2時(shí)生長更好微需氧性 僅需低于大氣中含O2量的條件

厭氧性微生物：微耐氧性 不需O2，有O2時(shí)可以生活兼性厭氧性 有O2或無O2均能生活專性（嚴(yán)格）厭氧性 O2有毒害，或有致死用用Eh>+0.3mv適宜好氧性微生物的生長Eh+0.3--+0.1mv適宜兼性微生物的生長Eh<+0.1mv適宜厭氧性微生物的生長(二)環(huán)境Eh值與微生物生長微生物在其生長過程中，能使其環(huán)境中的Eh發(fā)生一定程度的改變。好氧性微生物的生長消耗了氧，積累了一些還原性物質(zhì)，造成了環(huán)境中Eh的降低，有利于厭氧性微生物的生長。

（一）可見光1、光能營養(yǎng)型細(xì)菌必須吸收40